И у крокодила есть друзья: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Эту форму межвидовой взаимопомощи ученые назвали эндосимбиозом.

Немецкий биолог Брандт в 1881 году предложил именовать зеленых симбиотических водорослей зоохлореллами, а желто-бурых — зооксантеллами. Зеленые водоросли «дружат», как правило, с пресноводными животными, а желто-бурые — с морскими^[17].

Позднее выяснилось, что зоохлореллы и зооксантеллы — сборные понятия: к ним принадлежат многие виды водорослей.

Под названием зоохлорелл чаще всего были описаны различные представители рода хлорелла. Род этот в последние годы прославится успешными полетами в космос, и ему предсказывается большое будущее в столовых межзвездных кораблей.

Симбиоз с животными доказывает во всяком случае, что водоросли-космонавты отличаются исключительной приспособляемостью.

Зооксантеллы набирают своих волонтеров преимущественно из жгутиконосцев рода хризиделла.

У этих водорослей, пока они свободно живут еще в море, спереди извиваются два тонких хвостика, или жгутика. Они ввинчиваются в воду и тянут за собой водоросль, словно лодочку, у которой мотор не сзади, а спереди. Поселяясь под кожей у своих друзей, хризиделлы отбрасывают жгутики и округляются. Окраску тоже меняют. В их распоряжении, очевидно, большой выбор нарядов. Хризиделлы, которые живут в радиоляриях и сифонофорах, окрашены в ярко-желтый цвет, в сцифоидных медузах они зеленоватые, а в кораллах и губках — коричневые и фиолетовые.

Рассказывают, что лет пятнадцать назад в витрине одного нью-йоркского магазина была выставлена жемчужина невероятной величины — с человеческую голову! Весила она 6 килограммов 350 граммов, длиной была в 23, а шириной в 14 сантиметров.

Рассказывают далее, что добыли эту жемчужину при обстоятельствах в высшей степени необычных и трагических. Сын одного филиппинского вождя купался с товарищами в океане. Он нырнул и не вынырнул. Юношу нашли на дне моря: его руку сжимала створками чудовищная ракушка. С трудом вытащили ее на берег, открыли ломами и нашли внутри сверхжемчужину.

Коварную ракушку, погубившую несчастного юношу, ученые называют тридакной, а люди, настроенные более романтично, — «ловушкой смерти». Молва утверждает, что этот страшный моллюск был будто бы причиной гибели многих ныряльщиков, случайно попадавших рукой или ногой между створками его раковины. Створки тогда смыкались и часами держали в своих тисках попавшего в ловушку человека.

Тридакна — самая крупная на земле ракушка: весит она около полутонны и длиной бывает до полутора метров. (Путешественники минувших столетий сообщали даже о четырехметровых тридакнах!)

Обитает тридакна на коралловых рифах Индийского и Тихого океанов. Между створками раковины, словно капризные губы, всегда торчат волнистые складки мантии — полупрозрачной оболочки, которая окутывает моллюска. «Губы» бывают зеленые, лиловые, красные и крапчатые с пятнами разных цветов.

Если поранить «губу» ногтем, из нее потечет коричневая жидкость. Возьмем капельку и рассмотрим под микроскопом: мы увидим знакомые бурые шарики — зооксантеллы. Их великое множество. Они поселились в межклеточных пространствах мантии моллюска. Здесь, под полупрозрачными покровами, словно за матовым стеклом, водоросли отлично защищены от чрезмерной яркости тропического солнца: прямые его лучи убивают многие организмы.

Тридакна «позаботилась» даже о тех зооксантеллах, которые живут слишком глубоко в ее тканях и к которым поэтому проникает слишком мало света. Края ее мантии, постоянно выступающие из раковины, словно им тесно в домике, снабжены оптической системой. Это небольшие «кегли», сложенные из прозрачных клеток. Узким концом они глубоко погружены в мантию моллюска, образуя светопреломляющий конус. Его назначение собирать свет на поверхности животного и проводить в глубины тканей, чтобы водоросли-симбионты могли расселиться в теле тридакны на большем пространстве.

Для нее это очень важно. Ведь тридакна питается преимущественно (если не исключительно) теми веществами, которые вырабатывают зооксантеллы, переваривает и избыток водорослей, а они размножаются быстрее, чем ракушка успевает их съесть. Но переваривает тридакна своих квартирантов не в кишечнике (он у нее недоразвит), а прямо в тканях.

Ученые полагают, что только благодаря «дружбе» с водорослями и обилию пищи, которую они создают прямо на месте потребления, эта ракушка и вырастает до гигантских размеров (и производит жемчужины сказочной величины).

Червя конволюту (он обитает в Средиземном море и у берегов Франции в Атлантике) тоже кормят водоросли, которые живут у него под кожей. С помощью солнечных лучей превращают они углекислый газ и воду в крахмал. Этим крахмалом червь и сыт. Не нужны конволюте ни желудок, ни кишечник. Они у него атрофировались. Зато должен теперь червь почаще бывать на солнышке. Как начнется отлив, миллионы конволют выползают из нор и принимают солнечные ванны: чтобы водоросли под их прозрачной кожей приготовили побольше крахмала. А когда волны прилива вновь зальют пляж, червь зарывается в песок. Этот друг водорослей, можно сказать, лучами солнца и воздухом питается.

Без водорослей червь и недели не протянет^[18]. Если молодой конволюта не успеет вовремя обзавестись зоохлореллами, он погибает от голода, так как самостоятельно может питаться лишь первые дни^[19].

И вот что интересно: ведь в яйцах и личинках червей нет водорослей! Но в оболочках яиц они есть. И так много, что те даже зеленеют. Когда личинка выползает из яйца, она вымазывается зеленой «пыльцой», покрывающей яйцевые скорлупки, и с поверхности яйца водоросли попадают сначала на кожу молодого червя, а потом и под нее.

Но самое поразительное — это ведь не те водоросли, что прятались под кожей у матери червя! Зоохлореллы, как только попадут под кожу к конволюте, сразу меняют свой облик и привычки и совсем делаются непригодными для новой инфекции. Они не могут уже больше самостоятельно существовать в воде, вне организма конволюты. «Заражение» личинки происходит свежими, не жившими в симбиозе с червями водорослями, которых безудержно влекут к себе какие-то особые выделения оболочек яиц. Как только самка отложит яйца на дне моря, зеленые шарики во множестве устремляются к ним. Инстинктивное влечение некоторых животных и растений к определенным химическим веществам ученые называют хемотаксисом.

Многие обитатели моря, не только тридакна с конволютой, но и губки, кораллы, гидроидные полипы, гидры, сифонофоры, медузы и похожие на них гребневики, а также актинии, ресничные и высшие черви (полихеты), и похожие на червей киноринхи, коловратки и, возможно, мшанки и иглокожие дают приют водорослям в своих полупрозрачных тканях.

Даже одноклеточные амебы, инфузории и радиолярии порой буквально набиты зелеными и желто-бурыми «шариками». Один ученый насчитал, например, в корненожке пенероплис двадцать восемь тысяч водорослей, а в другой, которая была побольше, — даже сто тысяч! Крохотное тельце этой гостеприимной «зверюшки» могло комфортабельно поместиться на острие иголки!

Безусловно, и водоросли и приютившие их животные получают от этого добровольного объединения большую пользу.

Чтобы выяснить, какую именно, ученые проделали много опытов. И пришли к выводу: животные, «зараженные» водорослями, растут лучше и быстрее. Они нередко прекращают даже всякую охоту за пищей. Ни к чему им это: ведь водоросли приготавливают столько провианта, что его вполне хватает и хозяевам и квартирантам.

Выяснили также, что водоросли-симбионты не только снабжают животных пищей. Они и «чистят» их. Изнутри чистят, избавляя от отработанных продуктов — «шлака» обмена веществ: поглощают углекислый газ и фосфорные соединения, которые в процессе жизнедеятельности выделяют ткани животного. А кислород, который водоросли производят, как и всякое зеленое растение, тоже зря не пропадает. Его жадно впитывают клетки животного.

Поэтому некоторые обладатели зеленых симбионтов могут сутками жить в запаянных стеклянных трубках, из которых выкачан воздух. В безвоздушном пространстве кислородом их снабжают тоже водоросли. Стоит эти трубки перенести в темноту, как животные сейчас же умирают от удушья: ведь кислород растения выделяют только на свету.

Эндосимбиоз, следовательно, представляет собой уменьшенное издание той высшей формы взаимоотношений животного и растительного миров, которую называют круговоротом веществ в природе.

Водоросли не могут жить без света. Поэтому и поселяются лишь в животных, в полупрозрачные ткани которых легко проникает свет и которые обитают в местах, хорошо освещенных солнцем.

В растительном царстве, однако, есть организмы, процветание которых не зависит от того, светит солнце или нет. Они даже избегают его лучей. Это бактерии. Во многих биологических процессах, совершающихся на земле, принимают участие эти невидимые, но чрезвычайно деятельные живые палочки и шарики. Мы привыкли считать их врагами. Но среди бактерий много и полезных видов. Немало их живут с животными в тесном и чрезвычайно выгодном для обеих сторон симбиозе. И поскольку бактерии нуждаются не в свете, а только в питательном бульоне определенного сорта, естественно, что поселяются они не под кожей, а в животе у своих хозяев, в кишечнике.

Все питающиеся деревом жуки-древосеки и жуки-сверлильщики, моль, поедающая шерсть, и насекомые, сосущие соки растений, и сосущие нашу кровь комары, без помощи бактерий просто не могли бы существовать на своей однообразной диете.

[17] Сравнительно недавно описан эндосимбиоз некоторых простейших (амеб, жгутиконосцев и инфузорий) даже с сине-зелеными водорослями. Сине-зеленых симбионтов условно называют цианеллами, а их «дружбу» с животными — эндоцианозом.

[18] Речь идет о видах Convoluta roscoffensis и С. schlutzii. Другие морские (С. paradoxa, С. convoluta, Enterostomum, Promesostomum) и пресноводные (Dalyellia viridis и др.) ресничные черви, у которых тоже развит эндосимбиоз с водорослями, менее зависят от своих зеленых партнеров.

[19] Хотя конволюта и морское животное, в тканях его тела поселяются не желтые, а зеленые симбионты, но это не хлореллы, а другие жгутиконосцы — хламидомонады.